文档介绍：云纹干涉法实验
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朱建国同组：张军徽
一、实验原理
两束准直的激光束A和B以一定的角度2«在空间相交时（图la）,在其相交的重叠区域将产生一个稳定的具有一定空间频率f,栅距为p的空间虚栅，虚栅的频率f与数，即干涉条纹级数N来表示光程差△,
△ = NX
可建立位移U和干涉条纹级数N以及光栅频率f的关系为
如试件栅为正交型光栅，将试件或光路系统围绕法线方向旋转90度，则可获得沿Y方
向的面内位移干涉条纹图。通常的云纹干涉仪同时具有X和Y方向两套光路系统，因而很
容易获得沿X和Y方向的两组干涉条纹图。令N和N分别代表X和Y方向的面内位移
xy
干涉条纹图的条纹级数，则可由下式求得面内位移U和V,
“ N /
V = 7- 2 f、 ⑸)
在云纹干涉法实验中所用的光栅频率通常为1200线/mm,|J m,代入上式,
U = -N = (pm) (6a)
2 x x
V = —N = 17N Qm) (6b)
2 y y 、
上式表明当试件栅的频率f为1200线/mm时，》m的位移量。云纹干涉法的灵敏度通常为试件栅光栅节距的一半．
四、应变场
根据面内位移干涉条纹图可以求得试件表面的应变分布。设试件表面所在平面为 X-Y
平面，该面内的线应变和剪应变分别为，丫。根据位移和应变的关系可得
x y xy
BU /
ZdX、
(7a)
(7b)
Y
xy
(7c)
用相应的位移增量和条纹级数增量形式来表示, 可得
AU 1 AN
£ = = x
x AX 2 f AX
AV 1 AN
£ = = y
y A Y 2 f A Y
(8a)
(8b)
AU AV 1
Y = + = —
xy AY AX 2 f
AN AN
x + y
AY AX
根据两组条纹级数沿X和Y方向的变化率便可求得三个应变分量的分布。
(8c)
实验一：单向拉伸实验
一、实验目的
1、了解云纹干涉法的基本原理、特点和应用范围，初步掌握云纹干涉法操作技术
2、测定材料弹性模量和波桑系数
二、实验设备
1、云纹干涉仪
2、已转移光栅的拉伸试件
3、卡尺
三、实验步骤
1、量取试件尺寸，注意切勿触摸试件栅。
2、安装拉伸试件。并使试件栅距离场镜约 52mm
3、开启激光器，打开U场光路开关，调节加载架调节座和U场光路反光镜调节旋钮，使两束衍射光点在中轴线上的聚焦点，即毛玻璃十字丝中心重合。
4、调节成像镜头和成像距离，和加载架调节座，观察显示器屏幕，使成像清晰，大小合适，试件位置居中。
5、观察计算机显示屏上的干涉条纹，继续调节U场反光镜旋钮，使屏幕上的干涉条纹最少，以获得U场的零场。
6、关闭U场光路开关，打开V场光路开关，和调节U场一样，调节V场光路反光镜旋钮，以获得V场的零场条纹图。此时，无需调节加载架调节座。
7、施加适当载荷，观察 U 场条纹图，如条纹出现不对称现象，表明试件有面内转动，可调节加载架调节座的旋钮，使条纹图恢复对称。
8、反复检查U场和V场条纹图，将两幅条纹图采集和保存在计算机内，并记录下载荷大小。
9、整理复